课程设计一 :路基稳定性设计。
现有一高路堤,顶宽8.5m,高25m,填料的容重γ=19.2kn/m,单位粘聚力c=42.
5pa,内摩擦角θ=15°,初定边坡:路堤上部8m,坡率为1:1.
5,下部17m,坡率为1:1.75。
分别用**法和表解法进行稳定性验算。
一) **法;
1)依题意绘出路堤断面图,如下图:
路堤底宽;2)按4.5h法确定滑动圆心辅助线。在此取);β1、β2由教材表4-1查得β1=26°,β2=35°。
据此两角分别自坡脚和左顶点作直线相交于o点,bo的延长线即为滑动圆心辅助线。
3) 绘出一条通过路基有右边缘的滑动曲线(如上图的圆弧所示)。
4)滑动圆弧中心的确定:用直线连接可能滑动圆弧的两端点,并作此线的中垂线相交滑动圆心辅助线bo于a点。a点即是该滑动曲线的中心。
5)将圆弧范围土体分成8—10段,本例采用10段,每段土条宽5米。
6)算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角。
7)每一分段的滑动弧曲线可近似取直线,将各分段图形简化为梯形或三角形,计算其面积。
8)以路堤纵向长度1m计算出各分段的重力。
9)将每一分段的重力化为二个分力:
a)在滑动曲线法线方向分力:
b)在滑动曲线切线方向分力:
并分别求出此两者之和,;
(10)算出滑动曲线弧长()
(11)将(6)—(10)的计算结果列表计算如下:
12)计算稳定系数k
所以,该滑动面上的稳定系数满足要求,该边坡坡度满足边坡稳定要求。
二)、表解法:
平均坡度;1) 边坡稳定验算的a和b值表如下表所示:
2) 稳定系数计算式:,以1:1.67的坡度用直线内插法查上表,并计算汇总如下:
由上表得: =1.29,所以:满足稳定性要求。(1.25—1.50)。
课程设计二:挡土墙课程设计
某二级公路,路基宽12m,拟设计一段路堤挡土墙,进行稳定性验算。
一、计算资料。
1.墙身构造:拟采用浆砌片石重力式路堤墙,见下图。墙高h=8m,填土高a=3m,填土边坡1:
1.5(β=33°41′),墙背俯斜,倾角α=18°26′(1:0.
33),墙身分段长度10m,初拟墙顶宽b1=1m,墙底宽b=3.19m。
2.车辆荷载:二级荷载。
3.填料:砂土,容重γ=18kn/m3,计算内摩擦角φ=35°,填料与墙背的摩擦角δ=。
4.地基情况:中密砾石土,地基承载力抗力f=500kpa,基底摩擦系数μ=0.5。
5.墙身材料:10#浆砌片石,砌体容重γa=22kn/m3,容许压应力力〔σa〕=1250kpa,容许剪应力力〔τ〕175kpa。
二、计算公式。
采用路堤墙,破裂面交于荷载内的主动土压力计算公式。
tgθ=-tg
a=e=γh2kk1,ex=ecos(α+ey=esin(α+
一、车辆荷载换算。
二、主动土压力计算。
1、破裂角:假设破裂面交于荷载内。
3、求主动土压力e及作用点位置。
三、稳定性验算。
一般情况下,挡土墙的抗倾覆稳定性较容易满足,墙身断面尺寸主要由抗倾覆稳定性和。
基底承载力来控制。故选择基底倾斜1:5()。
1、计算墙身重g和力臂zw(取墙身1米计,墙面按垂直算)
所以,抗滑稳定性满足要求。
3、抗倾覆稳定性验算。
因基底倾斜,土压力对墙趾的力臂改为:
所以:抗倾覆稳定性满足要求。
4、基底应力与偏心距验算。
基底和地基之间一般不承受拉应力,故常略去不计,基底应力重分布。
所以,基底应力与偏心距符合要求。
课程设计三:沟渠断面设计。
已知:容许流速v = 1.3m/s,设m = 1,n = 0.0275,设计沟渠断面尺寸。
解:用最佳断面法确定断面尺寸,设计断面形式为对称梯形断面。
1、有关参数计算。
2、水利要素计算。
3、实际流速与流量。
4、验算。流速v=1.18m/s<[v]=1.30m/s
实际流量q与设计流量qs之间为所以,符合设计要求。
5、结论:因为流速流量符合要求,则取b=0.6m,安全高度本例取△h=0.18m,则h=0.72+0.18=0.90m。
课程设计四:柔性路面设计
已知某一级公路路面结构如图,各层的抗压回弹模量e及容许弯拉应力已标在图上。标准荷载为bzz—100,p=0.7mpa, =10.
65cm, ld=0.054(mm/100 ),要求进行下列计算和验算:
1. 求水泥稳定砂砾的饿厚度;
2. 验算沥青混凝土层底弯拉应力。
3. 验算水泥稳定砂砾层底弯拉应力。
一、按容许弯沉值计算路面的厚度。
1) 计算综合修正系数。
2) 计算理论弯沉系数。
3) 求计算层厚度。
如下图所示,中层当量厚度为:
二、验算弯拉应力。
1) 验算沥青混凝土面层底部弯拉应力。
当量三层体系的中层厚度为(如图)
由于沥青混凝土与沥青碎石连续施工,层间假定为连续接触。由。
所以满足要求 。
2) 验算水泥稳定砂砾层底弯拉应力。
当量三层体系的上层厚度为:(如下图)
课程设计五:混凝土路面设计。
iii1区某一级公路拟建水泥混凝土路面,设计为四车道,路基宽42.5米,行车道宽15米,中间设隔离带。经交通调查,设计车道使用初期标准轴载日作用次数为703次/日,交通量年增长率为5%,路基处于潮湿状态,土基的回弹模量为e0=29mp,路面结构如图,试确定混凝土板所需厚度及板的平面尺寸。
水泥混凝土 h1 e1
水泥稳定砂砾 h2 e2
天然砂砾 h3 e3
土基e0解:1、交通分析。
查表得:一级公路的设计基准期为30年,安全等级为二级,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.20,计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为。
属重交通等级。
2、初处拟路面结构。
一级公路相应与安全等级二级的变异水平等级为底—中。查表,初拟混凝土面层厚度为24cm,基层选用水泥稳定砂砾,厚20cm,垫层为天然砂砾,厚15cm,普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.
0m。纵缝为设拉杆的平缝,竖缝为设传力杆的假缝。
1、 路面材料参数确定。
重交通等级, 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0mpa,相应弯拉弹性模量标准值为31gpa,路基回弹模量取29mpa,,水泥稳定砂砾基层回弹模量取1500mpa,天然砂砾垫层回弹模量取200mpa。
计算基层顶面当量会弹模量如下:
4、荷载疲劳应力。
标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为:
因纵缝为设拉杆的平缝,接缝传荷能力的应力折减系数为kr=0.87;考虑设计基准期内荷载应力累计作用的疲劳应力系数。
5、温度疲劳应力。
iii区最大温度剃度取95()。板长5m,普通混凝土板厚h=0.24m,由图可查得:bx=0.65,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力为。
温度疲劳疲劳应力系数为:
则,温度疲劳应力为:
6、验算弯拉应力强度。
一级公路的安全等级为二级,相应与二级安全等级的变异水平等级为低—中,目标可靠度为90%,再据目标可靠度和变异水平等级,查表确定可靠度系数。
因而,所选普通混凝土面层厚度(0.24m),可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳应力。
路基路面课程设计
一 设计说明。1 设计资料。湖北宜昌至巴东某新建一级公路,经调查路基土为高液限粘土,地下水位为1米,路基填土高度1.2米,近期交通量如下。交通量年平均增长率7 水泥混凝土路面设计时交通量年平均增长率取4 沿线可开采碎石 砂砾,并有粉煤灰 石灰 水泥等材料 2 设计内容。分别设计水泥混凝土路面和沥青混...
路基路面工程课程设计
课程设计说明书。题目 v3区9组交通条件下路基路面设计 学院 年级专业 学号 学生姓名 指导教师 教师职称 燕山大学课程设计任务书。院 建工学院基层教学单位 土木工程学号 080107030011 学生姓名王薇专业 08级道桥设计题目 v3区9组交通条件下路基路面设计设计技术参数车辆荷载,计算荷载为...
路基路面课程设计大纲
路基路面工程设计 课程设计教学大纲。一 课程设计基本信息。1 课程名称 路基路面工程设计 subgrade and p ement engineering 2 课程 193c165 3 学时学分 1周 1分。4 适用专业 土木工程。5 先修课程 路基路面工程。6 课程设计类型 设计型。7 指导方式 ...